Motores Paso a Paso

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Introducción a los motores paso a paso.

Un motor paso a paso es un mecanismo que convierte pulsos eléctricos en desplazamientos angulares por pasos, es capaz de girar una serie de grados dependiendo de los impulsos recibidos.

Estos motores son ideales para la construcción de mecanismos en donde se requieren movimientos precisos y controlados.

La característica principal de estos motores es el hecho de poder moverlos un paso a la vez por cada pulso que se le aplique. Este paso puede variar desde 90° hasta pequeños movimientos de 1.8°, por eso este tipo de motor son muy utilizados, ya que pueden moverse a gusto del usuario según la secuencia que se les indique  a través de un microcontrolador o microprocesador.

Estos motores tiene la habilidad de quedarse enclavados en una posición.

Principio de funcionamiento

Están basado en un estator compuesto por varias bobinas de un material ferromagnético y un rotor con imanes Alnicos, Ferrita o Neodimio que pueden girar libremente en el estator.

Tipos de motores:

  • Unipolares

Suelen tener 6 cables por los cuales se recibe los pulsos que indican la secuencia y duración de los pasos y 2 que sirven como alimentación del motor (Común), se caracteriza por ser más simple de controlar.

  • Bipolares

Tienen 4 cables de salida y necesitan ciertas manipulaciones para poder ser controlados, debido a que requieren del cambio de dirección de flujo de corriente a través de las bobinas en la secuencia apropiada para realizar un movimiento hacia adelante o atrás, es necesario un puente H por cada bobina del motor, es decir que para controlar un motor paso a paso de 4 cables (dos bobinas), se necesitan usar dos puentes H. En kas imágenes se ver su movimiento.

Sus conexionados

Controladores de motores Paso a Paso

En el mercado hay un sinfín de controladores con o sin mando a distancia

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También lo podemos fabricar uno mismo, aquí una idea de esquemas y en Google más

Controlador integrado UCN5804B

Tarjeta controladora de motor paso a paso unipolar con velocidad variable

Motores Coreless

Son por su estructura, motores lineales sin núcleo similar a un motor de CC con cepillado normal, excepto por una diferencia: el núcleo de hierro sobre el que se enrolla la bobina, en los motores de CC normales, está ausente en los motores sin núcleo (Coreless).

¿Cuáles son las principales ventajas de este tipo de motor?

Mejora la aceleración y desaceleración porque el núcleo de hierro en los rotores habituales contribuye al 90% de la inercia del rotor. Al eliminar este núcleo de hierro, podemos mejorar la aceleración y desaceleración en un orden de magnitud.
Reducidas pérdidas por histéresis en el núcleo de hierro. En el núcleo de un motor de CC normal, debido a que el campo magnético está cambiando de dirección continuamente, hay pérdidas por histéresis. Los motores sin núcleo reducen significativamente las pérdidas por histéresis.

En los motores normales de CC, cuando el motor está apagado y cuando intenta girar el eje del motor, experimenta una ligera resistencia en movimiento, porque el rotor es atraído por el estator. También se nota subidas y bajadas en esta resistencia al movimiento. Esto está ausente en los motores sin núcleo.

Como resultado, los motores sin núcleo comienzan a girar incluso a voltajes muy bajos, a diferencia de los motores normales que necesitan un voltaje mínimo para comenzar a girar. Esto hace que estos motores sean muy adecuados para los sistemas de control, ya que son sistemas muy lineales.
Baja ondulación en el par, durante la operación, lo que resulta en un movimiento más suave.
Baja inductancia (porque la bobina no está enrollada alrededor del núcleo de hierro). Baja inductancia significa menos chispas y una electrónica de potencia más fácil.
Suele ser diseños compactos. Principalmente por la forma en que se pueden construir.
Posiblemente menores pérdidas de viscosidad (debido a la forma muy suave del rotor)
Estas características hacen que los motores sin núcleo sean muy útiles en robótica, drones, helicópteros, sistemas de control, vibradores de móviles.

Estructura

Pueden tener una bobina (coil) impresa, de film o de hilo

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